,氢原子和类氢原子核最外层电子有一个价电子。在磁场中,由于磁场对电子的作用,将使这些原子的光谱线发生分裂。具体的分裂情况与所考虑的自旋在磁场中附加能量、自旋与轨道相互作用等有关,下面分两种情况讨论。。在这种情况下,略去自旋轨道的相互作用能。在实验室范围内,磁场近似为均匀磁场,记为。选磁场方向为轴,即()()设一价金属的电子在其它电子屏蔽下与原子核和库仑场为,外加磁场具有()的形式,则体系的哈密顿量为:()()式中()()因而()式右端正比于的项可以略去,得:式中是的共同本征函数。是本征值。()()式右端的第三项实际就是轨道磁矩与外磁场的相互作用能。的本征方程为:()显然,由于是的本征函数,因而也是的本征函数,相应的本征值为:上式表明:加上磁场后,对的度简并被消除,原来的能级分裂为条能级,相邻两能级之间的间隔为,称为拉摩频率。光谱线在外场中分裂的现象称为塞曼效应。上述计算并未考虑到电子的自旋。现在考虑电子的自旋,()()式中。上式可写为:()()比较()和()可见,相应的能谱是:靠爆鞘瞳毁矾虏措巴体迅衷肖奄众尔犁苹荒
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